CN113183832B - 一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交流电气化铁路供电技术领域，特别涉及一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置及控制方法。装置包括储能装置、列车位置监测装置和功率调节装置，功率调节装置包括由3个共直流母线的单相变流器所组成的三端口变流器，以及相应的单相匹配变压器、电流互感器、电压互感器、隔离开关和断路器；第二单相匹配变压器原边绕组的一端经电流互感器、断路器和隔离开关与中性区的接触网相连接，第二单相匹配变压器的次边绕组与第二变流器的交流侧经断路器相连。本发明适用于各种牵引供电方式下的相邻牵引变电所间功率平衡调配功能，同时适用于各种交直型或交直交型电力机车的柔性过分相功能，结构简单控制方法可靠，易于实施。

Description

一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置及控制方法

技术领域

本发明涉及本发明涉及交流电气化铁路供电技术领域，特别涉及一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置及控制方法。

背景技术

我国电气化铁路普遍采用单相工频交流制，牵引负荷本质上作为一种单相电力负荷，具有单相不对称性。因此电气化铁路往往采用牵引变压器换相联接、分区供电的方案，在分相、分区供电处设置电分相，形成中性区用于供电臂之间的电气隔离。由于电分相本质上属于无电区段，电力机车在过分相时会造成列车运行速度降低和牵引力损失，且过分相装置动作频繁，在动作过程中易产生较大的操作过电压和过电流，存在寿命与可靠性等多方面问题，严重影响列车的供电可靠性与安全稳定运行，理论和实践表明，电分相是牵引供电系统中最薄弱的环节。

此外由于电分相的存在，导致牵引网被逐段划分为独立的供电臂，不能实现贯通供电，使得牵引变电所之间难以进行站间能量调度，且牵引负荷波动剧烈，因此各牵引变电所的最大需量难以降低，进一步导致牵引变压器等供电设备的容量利用率以及电力机车的再生能量回馈利用率较低，造成了大量不必要的浪费。

现有技术中，发明专利《一种柔性自动过分相系统及其控制方法》(公开号CN110626220A)虽然给出了一种柔性自动过分相系统和控制方法，但是该方案实现柔性过分相功能，在地面自动过分相装置的基础上，额外增加了一套三端变流器，结构较为复杂。在控制策略上，储能装置仅作为一个故障备用电源，在正常运行时并不投入为中性区进行供电，储能装置的利用率较低。

发明内容

本发明目的在于，对现有的柔性自动过分相系统的结构和控制策略均进行了改进，简化了电路结构，并优化了控制策略，提出了一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置及控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置，包括储能装置、列车位置监测装置和功率调节装置，所述功率调节装置包括由3个共直流母线的单相变流器VSC1、VSC2、VSC3所组成的三端口变流器，3台单相匹配变压器T1、T2、T3，3个电流互感器CT1、CT2、CT3和3个电压互感器VT1、VT2、VT3，以及3个隔离开关QS1、QS2、QS3和6个断路器QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6；

第一单相匹配变压器T1原边绕组的一端经电流互感器CT1、断路器QF1和隔离开关QS1，与供电臂A所属区段的接触网相连接，所述第一单相匹配变压器T1原边绕组的另一端与钢轨相连接，第一单相匹配变压器T1的次边绕组与第一变流器VSC1的交流侧经断路器QF4相连；

第二单相匹配变压器T2原边绕组的一端经电流互感器CT2、断路器QF2和隔离开关QS2，与中性区的接触网相连接，所述第二单相匹配变压器T2原边绕组的另一端与钢轨相连接，第二单相匹配变压器T2的次边绕组与第二变流器VSC2的交流侧经断路器QF5相连；

第三单相匹配变压器T3原边绕组的一端经电流互感器CT3、断路器QF3和隔离开关QS3，与供电臂B所属区段的接触网相连接，所述第三单相匹配变压器T3原边绕组的另一端与钢轨相连接，第三单相匹配变压器T3的次边绕组与第三变流器VSC3的交流侧经断路器QF6相连；

电压互感器VT1、VT2、VT3分别接于单相匹配变压器T1、T2、T3的原边绕组的端口处；单相变流器VSC1、VSC2和VSC3与储能装置的直流侧分别经支撑电容相并联。

作为本发明的优选方案，所述列车位置监测装置包括安装在钢轨两侧的列车位置监测传感器CG1、CG2、CG3和CG4，用于检测当前运行在线路上列车的位置，以及列车运行方向。

作为本发明的优选方案，还包括综合测控装置，

所述综合测控装置包括控制器CD，其中，控制器CD的信号输入端分别与牵引变电所A、B的出口处连接，用于获取牵引变电所A和B的输出电流信号和输出电压信号；所述控制器CD的信号输入端还分别连接了电流互感器CT1、CT2、CT3和电压互感器VT1、VT2、VT3，用于获取单相匹配变压器T1原边绕组对应区段接触网的感应电流和感应电压；所述控制器CD的信号输入端还与所述列车位置监测装置连接，用于获取列车的位置以及列车运行方向；控制器CD的信号输出端分别与所述功率调节装置的控制端以及所述储能装置的控制端相连，根据获取的信号控制所述功率调节装置和所述储能装置的工作状态。

基于相同的构思，还提出一种控制方法，上述装置工作于功率平衡工况或者柔性过分相工况，当无列车过分相时，所述装置工作于功率平衡工况，当列车位置监测装置检测到有列车过分相时，所述装置工作于柔性过分相工况。

作为本发明的优选方案，所述装置工作于功率平衡工况具体包括以下步骤：

A1，隔离开关QS1、QS3和断路器QF1、QF3、QF4、QF6处于闭合状态，隔离开关QS2和断路器QF2、QF5断开，功率调节装置投入第一变流器VSC1和第三变流器VSC3运行，第二变流器VSC2处于停机状态；

A2，综合测控装置通过获取牵引变电所A和牵引变电所B出口处所设置的电流互感器CTA、CTB以及电压互感器VTA、VTB，分别得到牵引变电所A和牵引变电所B的输出电流信号和输出电压信号，根据所述输出电流信号和输出电压信号计算得出中性区相邻两侧供电臂A和供电臂B之间的实时负荷功率；

A3，根据所述实时负荷功率，控制功率调节装置分别经第一单相匹配变压器T1和第三单相匹配变压器T3进行供电臂A和供电臂B之间的功率潮流调配。

作为本发明的优选方案，步骤A3具体包括以下步骤：

中性区相邻两侧供电臂A和供电臂B之间的实时负荷功率分别为S_A和S_B，当S_A＜S_B时，综合测控装置控制第一变流器VSC1处于整流状态，同时控制第三变流器VSC3处于逆变状态，并由第一变流器VSC1从供电臂A经第三变流器VSC3传递大小为|S_A-S_B|/2的功率潮流至供电臂B一侧；当S_A＞S_B时，综合测控装置控制第一变流器VSC1处于逆变状态，同时控制第三变流器VSC3处于整流状态，并由第三变流器VSC3从供电臂B，经第一变流器VSC1传递大小为|S_A-S_B|/2的功率潮流至供电臂A一侧。

作为本发明的优选方案，所述装置工作于功率平衡工况，还包括以下步骤：

A4，实时检测供电臂A和供电臂B上是否存在再生制动能量回馈，当有再生制动能量回馈且储能装置未达到额定容量时，综合测控装置控制储能装置进行充电，将再生制动能量存储到所述储能装置；当储能装置持续充电并达到额定容量时，综合测控装置控制储能装置停止充电。

作为本发明的优选方案，所述装置工作于柔性过分相工况具体包括以下步骤：

A5，闭合隔离开关QS2和断路器QF2、QF5，使得功率调节装置的第二变流器VSC2运行；综合测控装置控制第一变流器VSC1经第一单相匹配变压器T1从供电臂A获取电能，并且综合测控装置控制第三变流器VSC3经第三单相匹配变压器T3从供电臂B获取电能；同时综合测控装置控制储能装置释放电能，将先前储存的再生能量通过第二变流器VSC2经第二单相匹配变压器T2向中性区接触网进行供电。

作为本发明的优选方案，步骤A5具体包括以下步骤：

A51，当安装在钢轨两侧的列车位置监测传感器CG1检测到列车通过并准备过分相时，则综合测控装置通过电压互感器VT1，实时获取供电臂A的电压信号，并控制功率调节装置在列车带电进入中性区运行之前，调制中性区接触网上的电压与供电臂A上的电压同相；

A52，列车带电运行进入中性区后，当列车位置监测传感器CG2检测到上行通过时，则综合测控装置通过电压互感器VT3，实时获取供电臂B的输出电压信号，并控制功率调节装置，在列车到达列车位置监测传感器CG3之前，逐步平滑的调制中性区接触网上的电压与供电臂B上的电压同相；

A53，当列车运行至列车位置监测传感器CG4时，完成电力机车带电柔性过分相的全部流程，此时断开断路器QF2、QF5和隔离开关QS2，控制功率调节装置的第二变流器VSC2退出运行，所述功率平衡协同柔性过分相装置重新转为功率平衡工况继续运行，待后续列车再次过分相。

作为本发明的优选方案，步骤A5具体包括以下步骤：

B51，当安装在钢轨两侧的列车位置监测传感器CG4检测到列车通过并准备过分相时，则综合测控装置通过电压互感器VT3，实时获取供电臂B的电压信号，并控制功率调节装置在列车带电进入中性区运行之前，调制中性区接触网上的电压与供电臂B上的电压同相；

B52，列车带电运行进入中性区后，当列车位置监测传感器CG3检测到下行列车通过时，则综合测控装置通过电压互感器VT1，实时获取供电臂A的输出电压信号，并控制功率调节装置，在列车到达列车位置监测传感器CG2之前，逐步平滑的调制中性区接触网上的电压与供电臂A上的电压同相；

B53，当列车运行至列车位置监测传感器CG1时，完成电力机车带电柔性过分相的全部流程，此时断开断路器QF2、QF5和隔离开关QS2，控制功率调节装置的第二变流器VSC2退出运行，所述功率平衡协同柔性过分相装置重新转为功率平衡工况继续运行，待后续列车再次过分相。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明所述功率平衡协同柔性过分相装置，能够在既有电分相环节的基础上实现牵引变电所双边功率平衡调配的功能，同时配合储能装置的使用，可以有效降低牵引变电所的最大峰值功率、节省按最大需量计费时的电费支出，提高供电设备容量利用率，有利于列车再生制动能量得到更高程度的利用，减少电力用电，提高能量利用率。

2、本发明所述功率平衡协同柔性过分相装置，能够实现电力机车不断电、无感知柔性过分相的功能，有效解决了传统电力机车过分相方式所产生的诸多暂态电气危害问题。

3、本发明适用于各种牵引供电方式下的相邻牵引变电所间功率平衡调配功能，同时适用于各种交直型或交直交型电力机车的柔性过分相功能，且装置结构简单，模块化程度高，控制方法可靠，易于实施。

附图说明：

图1为本发明实施例1中的一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例1中的电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置的控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

为了更好理解本发明的创造思想，在此简要说明本发明的工作原理：当本发明装置工作在功率平衡工况下时，根据中性区相邻两侧供电臂A和供电臂B之间的实时负荷功率差值，利用装置的功率平衡功能实现双边功率潮流调配，同时配合储能装置的使用，达到站间功率潮流的分布再平衡的目的，实现再生制动能量的转移、储存和利用。当本发明装置工作在柔性过分相工况下时，通过利用功率调节装置，从中性区两侧的供电臂获取电能，并辅以储能装置进行放电，共同向中性区接触网进行供电，且根据列车运行的实时位置，采用调频移相的控制方法，对中性区电压进行调制，使电力机车能够平滑过渡，实现不断电、无感知柔性自动过分相。下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

图1所示，为本发明实施例所提供的一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置，包括功率调节装置、储能装置、列车位置监测装置、以及综合测控装置。所述功率调节装置包括由3个共直流母线的单相变流器VSC1、VSC2、VSC3所组成的三端口变流器，3台单相匹配变压器T1、T2、T3，3个电流互感器CT1、CT2、CT3和3个电压互感器VT1、VT2、VT3，以及3个隔离开关QS1、QS2、QS3和6个断路器QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6；第一单相匹配变压器T1原边绕组的一端经电流互感器CT1、断路器QF1和隔离开关QS1，与供电臂A所属区段的接触网相连接，另一端与钢轨相连接，其次边绕组与第一变流器VSC1的交流侧经断路器QF4相连；第二单相匹配变压器T2原边绕组的一端经电流互感器CT2、断路器QF2和隔离开关QS2，与中性区的接触网相连接，另一端与钢轨相连接，其次边绕组与第二变流器VSC2的交流侧经断路器QF5相连；第三单相匹配变压器T3原边绕组的一端经电流互感器CT3、断路器QF3和隔离开关QS3，与供电臂B所属区段的接触网相连接，另一端与钢轨相连接，其次边绕组与第三变流器VSC3的交流侧经断路器QF6相连；电压互感器VT1、VT2、VT3分别接于单相匹配变压器T1、T2、T3的原边绕组的端口处；单相变流器VSC1、VSC2和VSC3与储能装置的直流侧分别经支撑电容相并联。

所述储能装置用于储存列车的再生制动能量，并配合所述功率调节装置，为中性区接触网进行供电。

所述列车位置监测装置包括安装在钢轨两侧的列车位置监测传感器CG1、CG2、CG3和CG4，用于检测当前运行在线路上列车的位置，以及列车运行方向。

所述综合测控装置由控制器CD构成，其中控制器CD的信号输入端分别与牵引变电所A、B出口处，以及所述功率调节装置中的电流互感器和电压互感器的测量信号输出端相连，同时还与所述列车位置监测装置中的列车位置监测传感器的测量信号输出端相连，控制器CD的信号输出端分别与所述功率调节装置，以及所述储能装置的控制端相连。

图2所示，为本发明实施例所述的一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置的控制方法流程示意图，以实际运行中该装置所具有的功率平衡以及柔性过分相两种典型运行工况下的情况为例，具体步骤为：

步骤一、由列车位置监测装置实时获取列车的运行位置等信息，当无列车过分相时，则所述功率平衡协同柔性过分相装置运行在功率平衡工况下，此时隔离开关QS1、QS3和断路器QF1、QF3、QF4、QF6处于闭合状态，隔离开关QS2和断路器QF2、QF5断开，功率调节装置仅投入第一变流器VSC1和第三变流器VSC3运行，第二变流器VSC2处于停机状态，变流器的运行/退出状态由控制器自动切换，同时综合测控装置通过获取牵引变电所A和牵引变电所B出口处所设置的电流互感器CTA、CTB，以及电压互感器VTA、VTB测量得到的电流和电压信号，计算得出中性区相邻两侧供电臂A和供电臂B之间的实时负荷功率S_A、S_B，并根据两供电臂之间的实时负荷功率差值，进一步控制功率调节装置的VCS1和VSC3，分别经第一单相匹配变压器T1和第三单相匹配变压器T3进行两供电臂之间的功率潮流调配。其中当S_A＜S_B时，则由综合测控装置控制VSC1处于整流状态，同时控制VSC3处于逆变状态，并由VSC1从负荷功率较轻的供电臂A，经VSC3传递大小为|S_A-S_B|/2的功率潮流至负荷功率较重的供电臂B一侧；反之，当S_A＞S_B时，则由综合测控装置控制VSC1处于逆变状态，同时控制VSC3处于整流状态，并由VSC3从负荷功率较轻的供电臂B，经VSC1传递大小为|S_A-S_B|/2的功率潮流至负荷功率较重的供电臂A一侧；在功率调节装置完成供电臂A和供电臂B的功率平衡调配后，两供电臂所带牵引负荷功率的大小均可被重新调整为S_A＝S_B＝(S_A+S_B)/2，从而可以实现相邻两牵引变电所的负荷功率“削峰填谷”；

步骤二、通过实时检测储能装置的荷电状态以及供电臂A和供电臂B上是否存在再生制动能量回馈，当有再生能量回馈，且储能装置未达到额定容量时，此时在步骤一所述工况的基础上投入储能装置，并由综合测控装置，控制储能装置进行充电，将未得到完全利用的再生能量进行储存，当储能装置持续充电并达到额定容量时，则退出储能装置，以备列车过分相时投入使用；

步骤三、当列车位置监测装置检测到有列车过分相时，则所述功率平衡协同柔性过分相装置转为柔性过分相工况运行，此时在步骤二所述工况的基础上自动闭合隔离开关QS2和断路器QF2、QF5，进一步投入储能装置以及功率调节装置的第二变流器VSC2运行，综合测控装置控制第一变流器VSC1和第三变流器VSC3分别经第一单相匹配变压器T1和第三单相匹配变压器T3从供电臂A和供电臂B获取电能，同时控制储能装置释放电能，利用先前储存的再生能量，共同通过第二变流器VSC2经第二单相匹配变压器T2向中性区接触网进行供电，具体流程如下：

(1)当安装在钢轨两侧的列车位置监测传感器CG1(上行线路)或CG4(下行线路)检测到列车通过并准备过分相时，则综合测控装置通过电压互感器VT1(上行线路)或VT3(下行线路)，实时获取供电臂A(上行线路)或供电臂B(下行线路)的电压信号，并控制功率调节装置，在列车带电进入中性区运行之前，调制中性区接触网上的电压与供电臂A(上行线路)或供电臂B(下行线路)上的电压同相；

(2)列车带电运行进入中性区后，当列车位置监测传感器CG2(上行线路)或CG3(下行线路)检测到上行或下行列车通过时，则综合测控装置通过电压互感器VT3(上行线路)或VT1(下行线路)，实时获取供电臂B(上行线路)或供电臂A(下行线路)的电压信号，并控制功率调节装置，在列车到达列车位置监测传感器CG3(上行线路)或CG2(下行线路)之前，逐步平滑的调制中性区接触网上的电压与供电臂B(上行线路)或供电臂A(下行线路)上的电压同相；

(3)当列车运行至列车位置监测传感器CG4(上行线路)或CG1(下行线路)时，完成电力机车带电柔性过分相的全部流程，此时断开断路器QF2、QF5和隔离开关QS2，控制功率调节装置的第二变流器VSC2退出运行，所述功率平衡协同柔性过分相装置重新转为功率平衡工况继续运行，待后续列车再次过分相。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (4)

1.一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置控制方法，包括储能装置、列车位置监测装置和功率调节装置，其特征在于，所述功率调节装置包括由3个共直流母线的单相变流器VSC1、VSC2、VSC3所组成的三端口变流器，3台单相匹配变压器T1、T2、T3，3个电流互感器CT1、CT2、CT3和3个电压互感器VT1、VT2、VT3，以及3个隔离开关QS1、QS2、QS3和6个断路器QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6；

第一单相匹配变压器T1原边绕组的一端经电流互感器CT1、断路器QF1和隔离开关QS1，与供电臂A所属区段的接触网相连接，所述第一单相匹配变压器T1原边绕组的另一端与钢轨相连接，第一单相匹配变压器T1的次边绕组与第一变流器VSC1的交流侧经断路器QF4相连；

第二单相匹配变压器T2原边绕组的一端经电流互感器CT2、断路器QF2和隔离开关QS2，与中性区的接触网相连接，所述第二单相匹配变压器T2原边绕组的另一端与钢轨相连接，第二单相匹配变压器T2的次边绕组与第二变流器VSC2的交流侧经断路器QF5相连；

第三单相匹配变压器T3原边绕组的一端经电流互感器CT3、断路器QF3和隔离开关QS3，与供电臂B所属区段的接触网相连接，所述第三单相匹配变压器T3原边绕组的另一端与钢轨相连接，第三单相匹配变压器T3的次边绕组与第三变流器VSC3的交流侧经断路器QF6相连；

电压互感器VT1、VT2、VT3分别接于单相匹配变压器T1、T2、T3的原边绕组的端口处；单相变流器VSC1、VSC2和VSC3与储能装置的直流侧分别经支撑电容相并联；

当无列车过分相时，所述装置工作于功率平衡工况，当列车位置监测装置检测到有列车过分相时，所述装置工作于柔性过分相工况；

所述装置工作于功率平衡工况具体包括以下步骤：

A1，隔离开关QS1、QS3和断路器QF1、QF3、QF4、QF6处于闭合状态，隔离开关QS2和断路器QF2、QF5断开，功率调节装置投入第一变流器VSC1和第三变流器VSC3运行，第二变流器VSC2处于停机状态；

A2，综合测控装置通过获取牵引变电所A和牵引变电所B出口处所设置的电流互感器CTA、CTB以及电压互感器VTA、VTB，分别得到牵引变电所A和牵引变电所B的输出电流信号和输出电压信号，根据所述输出电流信号和输出电压信号计算得出中性区相邻两侧供电臂A和供电臂B之间的实时负荷功率；

A3，根据所述实时负荷功率，控制功率调节装置分别经第一单相匹配变压器T1和第三单相匹配变压器T3进行供电臂A和供电臂B之间的功率潮流调配；

步骤A3具体包括以下步骤：

中性区相邻两侧供电臂A和供电臂B之间的实时负荷功率分别为S_A和S_B，当S_A＜S_B时，综合测控装置控制第一变流器VSC1处于整流状态，同时控制第三变流器VSC3处于逆变状态，并由第一变流器VSC1从供电臂A经第三变流器VSC3传递大小为丨S_A-S_B丨/2的功率潮流至供电臂B一侧；当S_A＞S_B时，综合测控装置控制第一变流器VSC1处于逆变状态，同时控制第三变流器VSC3处于整流状态，并由第三变流器VSC3从供电臂B，经第一变流器VSC1传递大小为丨S_A-S_B丨/2的功率潮流至供电臂A一侧；

所述装置工作于功率平衡工况，还包括以下步骤：

A4，实时检测供电臂A和供电臂B上是否存在再生制动能量回馈，当有再生制动能量回馈且储能装置未达到额定容量时，综合测控装置控制储能装置进行充电，将再生制动能量存储到所述储能装置；当储能装置持续充电并达到额定容量时，综合测控装置控制储能装置停止充电；

所述装置工作于柔性过分相工况具体包括以下步骤：

A5，闭合隔离开关QS2和断路器QF2、QF5，使得功率调节装置的第二变流器VSC2运行；综合测控装置控制第一变流器VSC1经第一单相匹配变压器T1从供电臂A获取电能，并且综合测控装置控制第三变流器VSC3经第三单相匹配变压器T3从供电臂B获取电能；同时综合测控装置控制储能装置释放电能，将先前储存的再生能量通过第二变流器VSC2经第二单相匹配变压器T2向中性区接触网进行供电。

2.如权利要求1所述的一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置控制方法，其特征在于，所述列车位置监测装置包括安装在钢轨两侧的列车位置监测传感器CG1、CG2、CG3和CG4，用于检测当前运行在线路上列车的位置，以及列车运行方向。

3.如权利要求2所述的一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置控制方法，其特征在于，还包括综合测控装置，

所述综合测控装置包括控制器CD，其中，控制器CD的信号输入端分别与牵引变电所A、B的出口处连接，用于获取牵引变电所A和B的输出电流信号和输出电压信号；所述控制器CD的信号输入端还分别连接了电流互感器CT1、CT2、CT3和电压互感器VT1、VT2、VT3，用于获取第一单相匹配变压器T1原边绕组对应区段接触网的感应电流和感应电压；所述控制器CD的信号输入端还与所述列车位置监测装置连接，用于获取列车的位置以及列车运行方向；控制器CD的信号输出端分别与所述功率调节装置的控制端以及所述储能装置的控制端相连，根据获取的信号控制所述功率调节装置和所述储能装置的工作状态。

4.如权利要求1所述的一种电气化铁路功率平衡协同柔性过分相装置控制方法，其特征在于，步骤A5具体包括以下步骤：

B51，当安装在钢轨两侧的列车位置监测传感器CG4检测到列车通过并准备过分相时，则综合测控装置通过电压互感器VT3，实时获取供电臂B的电压信号，并控制功率调节装置在列车带电进入中性区运行之前，调制中性区接触网上的电压与供电臂B上的电压同相；

B52，列车带电运行进入中性区后，当列车位置监测传感器CG3检测到下行列车通过时，则综合测控装置通过电压互感器VT1，实时获取供电臂A的输出电压信号，并控制功率调节装置，在列车到达列车位置监测传感器CG2之前，逐步平滑的调制中性区接触网上的电压与供电臂A上的电压同相；

B53，当列车运行至列车位置监测传感器CG1时，完成电力机车带电柔性过分相的全部流程，此时断开断路器QF2、QF5和隔离开关QS2，控制功率调节装置的第二变流器VSC2退出运行，所述功率平衡协同柔性过分相装置重新转为功率平衡工况继续运行，待后续列车再次过分相。

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